3 nm ve 2 nm İşlemci Teknolojisi Nedir? Nanometre Ne Anlama Geliyor?

Yeni bir işlemci veya ekran kartı tanıtıldığında teknik özellikler arasında 7 nm, 5 nm, 4 nm, 3 nm ve artık 2 nm gibi ifadeler sıkça görülüyor. Teknoloji şirketleri yeni üretim süreçlerini tanıtırken özellikle nanometre değerlerini ön plana çıkarıyor.

Bu nedenle birçok kullanıcı doğal olarak şu sonuca varıyor:

Nanometre değeri ne kadar düşükse transistör boyutu da tam olarak o kadar küçüktür.

Örneğin 3 nm işlemcideki transistörlerin 3 nanometre, 2 nm işlemcideki transistörlerin ise 2 nanometre büyüklüğünde olduğu düşünülebilir.

Ancak modern yarı iletken teknolojilerinde durum artık bu kadar basit değildir.

Günümüzde kullanılan 3 nm ve 2 nm ifadeleri çoğu zaman tek bir fiziksel transistör ölçüsünü doğrudan göstermez. Bu isimler yarı iletken üreticilerinin belirli üretim teknolojisi nesillerini tanımlamak için kullandığı süreç adlarıdır.

Peki işlemcilerde nanometre ne anlama geliyor? 3 nm ile 2 nm arasındaki gerçek fark nedir ve nanometre küçüldükçe işlemci neden daha verimli hale gelebilir?

Bu yazıda modern işlemci üretim teknolojilerinin çalışma mantığını teknik ancak anlaşılır şekilde inceleyeceğiz.

Nanometre Nedir?

Nanometre bir uzunluk ölçü birimidir.

Kısaltması:

nm

şeklindedir.

1 nanometre:

0,000000001 metre

yani:

Metrenin milyarda biri

anlamına gelir.

Matematiksel olarak:

1 nm = 10⁻⁹ metre

şeklinde gösterilir.

Karşılaştırma yapmak gerekirse insan saçının kalınlığı yaklaşık on binlerce nanometre seviyesinde olabilir.

Bir DNA molekülünün çapı ise yaklaşık birkaç nanometre ölçeğindedir.

Bu nedenle modern yarı iletken teknolojileri atomik ölçeğe yaklaşan son derece küçük yapılardan oluşmaktadır.

İşlemcilerde Nanometre Ne Anlama Geliyor?

Geçmişte işlemci üretim teknolojilerindeki nanometre değerleri transistörün belirli fiziksel boyutlarıyla daha doğrudan ilişkilendirilebiliyordu.

Özellikle:

Gate Length

yani:

Kapı uzunluğu

gibi ölçüler süreç isimleriyle daha yakın bağlantıya sahipti.

Örneğin eski üretim teknolojilerinde 90 nm veya 65 nm gibi ifadeler belirli transistör boyutlarıyla daha anlamlı fiziksel ilişkiler taşıyabiliyordu.

Ancak transistör teknolojileri geliştikçe süreç isimlendirmesi değişti.

Günümüzde:

5 nm

3 nm

ve:

2 nm

gibi süreç isimleri tek bir fiziksel ölçüyü temsil etmez.

Bunlar üretim teknolojisinin neslini tanımlayan ticari ve teknik süreç isimleridir.

3 nm İşlemcide Transistörler Gerçekten 3 nm mi?

Hayır.

Modern 3 nm üretim sürecinde transistörün bütün fiziksel boyutları 3 nanometre değildir.

Bir transistörün birçok farklı ölçüsü bulunur.

Örneğin:

• Gate Length
• Gate Pitch
• Fin Pitch
• Metal Pitch
• Contacted Gate Pitch

gibi farklı fiziksel ölçüler vardır.

Bu değerlerin hiçbiri süreç isminde yazan nanometre değeriyle birebir aynı olmak zorunda değildir.

Bu nedenle:

3 nm işlemci = Transistörün boyutu tam 3 nm

şeklinde düşünmek teknik olarak doğru değildir.

3 nm ifadesi belirli bir yarı iletken üretim teknolojisi neslini tanımlar.

2 nm İşlemcide Transistörler 2 nm mi?

Aynı durum 2 nm üretim teknolojileri için de geçerlidir.

2 nm süreç ismi transistörlerin tamamının 2 nanometre büyüklüğünde olduğu anlamına gelmez.

Transistörün farklı bileşenleri farklı fiziksel ölçülere sahiptir.

Ayrıca farklı yarı iletken üreticilerinin aynı süreç adı altında sunduğu teknolojiler birbirinden farklı olabilir.

Örneğin bir üreticinin:

3 nm

süreci başka bir üreticinin:

3 nm

süreciyle aynı transistör yoğunluğuna veya aynı enerji verimliliğine sahip olmak zorunda değildir.

Bu nedenle yalnızca nanometre değerine bakarak iki üretim teknolojisini doğrudan karşılaştırmak doğru değildir.

Nanometre İsimleri Neden Kullanılmaya Devam Ediyor?

Nanometre ifadeleri yarı iletken sektöründe uzun yıllardır kullanılan bir üretim süreci isimlendirme yöntemidir.

Kullanıcılar daha küçük nanometre değerini yeni nesil teknolojiyle ilişkilendirir.

Örneğin:

7 nm → 5 nm → 3 nm → 2 nm

şeklinde bir teknoloji ilerlemesi kolayca anlaşılabilir.

Ancak modern üretim süreçlerinde bu isimler daha çok:

Node Name

yani:

Üretim düğümü adı

olarak değerlendirilmelidir.

Bu nedenle teknik karşılaştırmalarda yalnızca node ismine değil transistör yoğunluğu, güç tüketimi ve performans gibi verilere bakmak gerekir.

Transistör Nedir?

Transistör modern işlemcilerin temel yapı taşlarından biridir.

Basit şekilde elektrik akımını kontrol eden çok küçük elektronik anahtarlar olarak düşünülebilir.

Bir işlemcide milyarlarca transistör bulunabilir.

Transistörler kullanılarak:

• Mantık kapıları
• Bellek hücreleri
• Hesaplama birimleri
• Kontrol devreleri

oluşturulur.

Transistör sayısı arttıkça daha karmaşık işlemci mimarileri geliştirilebilir.

Ancak yalnızca transistör sayısının artması işlemcinin otomatik olarak daha hızlı olacağı anlamına gelmez.

Mimari tasarım ve yazılım optimizasyonu da önemlidir.

Bir İşlemcide Kaç Transistör Var?

Modern işlemciler milyarlarca transistör içerebilir.

Akıllı telefon işlemcileri onlarca milyar transistör seviyesine ulaşabilir.

Yüksek performanslı GPU’larda transistör sayısı çok daha yüksek olabilir.

Transistörlerin küçük olması aynı silikon alanına daha fazla transistör yerleştirilmesine yardımcı olabilir.

Bu durum:

Transistör yoğunluğu

olarak adlandırılır.

Transistör yoğunluğu genellikle:

Milyon transistör/mm²

gibi ölçülerle ifade edilebilir.

Transistör Yoğunluğu Nedir?

Transistör yoğunluğu belirli bir silikon alanına ne kadar transistör yerleştirilebildiğini ifade eder.

Örneğin:

1 mm² silikon alanında kaç milyon transistör bulunuyor?

sorusu transistör yoğunluğuyla ilgilidir.

Yeni üretim teknolojileri genellikle daha yüksek transistör yoğunluğu sağlamayı amaçlar.

Aynı büyüklükteki çipe daha fazla transistör yerleştirilebilir.

Bu sayede:

• Daha fazla CPU çekirdeği
• Daha büyük cache
• Daha fazla GPU birimi
• Yapay zekâ hızlandırıcıları

çipe eklenebilir.

Nanometre Küçüldükçe Ne Olur?

Yeni üretim süreçlerinin temel hedeflerinden biri daha küçük ve yoğun transistör yapıları oluşturmaktır.

Nanometre nesli küçüldükçe genellikle:

• Transistör yoğunluğu artabilir.
• Güç tüketimi azalabilir.
• Performans artabilir.
• Aynı alana daha fazla devre yerleştirilebilir.

Ancak bu avantajlar otomatik değildir.

Üretim teknolojisinin tasarım kuralları ve işlemci mimarisi sonucu önemli ölçüde etkiler.

Yeni bir 3 nm işlemci eski bir 5 nm işlemciden her durumda daha hızlı olmak zorunda değildir.

İşlemci tasarımı kötü ise yeni üretim sürecinin avantajları tam olarak kullanılamayabilir.

Küçük Transistör Neden Daha Az Elektrik Tüketebilir?

Bir transistörün elektriksel durumu değiştirilirken belirli miktarda enerji kullanılır.

Transistör yapıları küçüldükçe bazı elektriksel kapasitans değerleri azaltılabilir.

Daha düşük çalışma voltajları kullanılabilir.

Dinamik güç tüketimi basitleştirilmiş şekilde:

P ≈ C × V² × f

formülüyle ilişkilendirilebilir.

Burada:

P = Güç tüketimi

C = Kapasitans

V = Voltaj

f = Frekans

anlamına gelir.

Özellikle voltajın karesi güç tüketiminde önemli rol oynar.

Daha gelişmiş transistör teknolojileri daha düşük voltajlarda çalışmayı mümkün hale getirebilir.

Bu durum enerji verimliliğini artırabilir.

Nanometre Küçüldükçe İşlemci Daha Az Isınır mı?

Her zaman değil.

Yeni üretim teknolojileri daha verimli transistörler sağlayabilir.

Ancak işlemci üreticileri elde edilen verimlilik avantajını daha yüksek performans için kullanabilir.

Örneğin yeni işlemci:

• Daha fazla çekirdek
• Daha yüksek frekans
• Daha fazla transistör

içerebilir.

Sonuç olarak toplam güç tüketimi yüksek kalabilir.

Ayrıca transistör yoğunluğu arttıkça küçük bir alanda daha fazla ısı üretilebilir.

Bu durum:

Power Density

yani:

Güç yoğunluğu

problemini ortaya çıkarabilir.

Bu nedenle daha küçük üretim teknolojisi işlemcinin otomatik olarak daha soğuk çalışacağı anlamına gelmez.

3 nm Teknolojisi Nedir?

3 nm yarı iletken üretim süreçleri modern ileri üretim teknolojileri arasında yer almaktadır.

TSMC, Samsung ve farklı yarı iletken üreticileri 3 nm sınıfı üretim teknolojileri geliştirmiştir.

3 nm süreçlerinde yüksek transistör yoğunluğu ve enerji verimliliği hedeflenir.

Akıllı telefon işlemcileri ve yüksek performanslı bilgisayar çiplerinde kullanılabilir.

Ancak her 3 nm süreci aynı değildir.

Üreticilerin:

• Transistör mimarisi
• Tasarım kuralları
• Metal katmanları
• Yoğunluk değerleri

farklı olabilir.

2 nm Teknolojisi Nedir?

2 nm sınıfı üretim süreçleri 3 nm teknolojilerinden sonraki ileri yarı iletken üretim nesillerinden biridir.

2 nm süreçlerinde transistör mimarisinde önemli değişiklikler kullanılabilir.

Özellikle:

Gate-All-Around

yani:

GAA

transistör teknolojileri önem kazanmıştır.

TSMC ve farklı yarı iletken üreticileri 2 nm sınıfı süreçlerde GAA tabanlı transistör mimarileri geliştirmektedir.

Amaç transistör kanalının daha iyi kontrol edilmesini sağlamaktır.

FinFET Nedir?

FinFET modern işlemcilerde uzun yıllardır kullanılan üç boyutlu transistör mimarisidir.

FinFET açılımı:

Fin Field-Effect Transistor

şeklindedir.

Klasik düzlemsel transistörlerde kanal yüzey üzerinde bulunur.

FinFET tasarımında kanal silikon yüzeyinden yukarı doğru çıkan ince bir yüzgeç yapısına sahiptir.

Gate yapısı kanalın birden fazla tarafını çevreler.

Bu sayede elektrik akımı daha iyi kontrol edilebilir.

FinFET teknolojisi transistörlerin küçültülmesinde önemli rol oynamıştır.

Gate-All-Around Transistör Nedir?

Gate-All-Around yani GAA transistörlerde gate yapısı transistör kanalını daha fazla yönden çevreler.

Basit şekilde:

FinFET = Gate kanalın yaklaşık üç tarafını kontrol eder.

GAA = Gate kanalın çevresini sarar.

Bu sayede gate transistör kanalındaki elektrik akımını daha güçlü şekilde kontrol edebilir.

Sızıntı akımları azaltılabilir.

Daha düşük voltajlarda çalışma sağlanabilir.

Bu nedenle GAA teknolojisi ileri üretim süreçlerinde önemli hale gelmiştir.

Nanosheet Transistör Nedir?

Nanosheet, Gate-All-Around transistör tasarımlarından biridir.

Transistör kanalı ince yatay silikon tabakaları şeklinde oluşturulur.

Bu tabakalar üst üste yerleştirilebilir.

Gate yapısı nanosheet kanallarının çevresini sarar.

Birden fazla nanosheet aynı transistör içerisinde kullanılabilir.

Bu yapı transistör performansının ve elektriksel özelliklerinin daha esnek şekilde ayarlanmasına yardımcı olabilir.

2 nm sınıfı üretim teknolojilerinde nanosheet transistörler önemli rol oynamaktadır.

2 nm ile 3 nm Arasındaki Fark Nedir?

2 nm ve 3 nm üretim teknolojileri arasındaki fark yalnızca süreç isminde bulunan 1 nanometre değildir.

Yeni nesil süreçlerde:

• Transistör mimarisi
• Transistör yoğunluğu
• Güç tüketimi
• Performans
• Metal bağlantı teknolojileri

geliştirilebilir.

2 nm süreçleri aynı performans seviyesinde daha düşük güç tüketimi sağlayabilir.

Aynı güç seviyesinde daha yüksek performans sunabilir.

Aynı silikon alanına daha fazla transistör yerleştirilebilir.

Ancak gerçek avantaj kullanılan üretici ve süreç teknolojisine bağlıdır.

2 nm İşlemci 3 nm İşlemciden Ne Kadar Hızlıdır?

Bu soruya yalnızca nanometre değerine bakarak cevap verilemez.

Bir işlemcinin performansını:

• İşlemci mimarisi
• Çekirdek sayısı
• IPC
• Saat frekansı
• Cache miktarı
• Bellek sistemi
• Güç limiti

gibi birçok faktör belirler.

Aynı mimari yeni üretim sürecine taşındığında belirli performans veya güç avantajları elde edilebilir.

Ancak tamamen farklı iki işlemciyi yalnızca:

2 nm vs 3 nm

şeklinde karşılaştırmak doğru değildir.

3 nm bir işlemci iyi mimari tasarımla 2 nm başka bir işlemciden daha hızlı olabilir.

IPC Nedir?

IPC:

Instructions Per Cycle

yani:

Saat döngüsü başına komut

anlamına gelir.

İşlemcinin bir saat döngüsünde ne kadar iş gerçekleştirebildiğini ifade eden performans göstergelerinden biridir.

Örneğin iki işlemci aynı:

4 GHz

frekansında çalışabilir.

Ancak bir işlemcinin IPC değeri daha yüksekse aynı sürede daha fazla işlem gerçekleştirebilir.

Bu nedenle yalnızca GHz değerine bakarak işlemci performansı karşılaştırılamaz.

Nanometre değeri de aynı şekilde tek başına performansı belirlemez.

Transistörler Daha Ne Kadar Küçülebilir?

Yarı iletken sektörü atomik ölçeklere yaklaşmaktadır.

Silikon atomlarının fiziksel boyutları nedeniyle sonsuza kadar küçülmek mümkün değildir.

Transistörler küçüldükçe:

• Kuantum tünelleme
• Sızıntı akımları
• Isı yoğunluğu
• Üretim hassasiyeti

gibi problemler artar.

Bu nedenle yarı iletken üreticileri yalnızca transistörleri küçültmeye çalışmıyor.

Aynı zamanda yeni transistör mimarileri ve üç boyutlu çip tasarımları geliştiriliyor.

Kuantum Tünelleme İşlemciler İçin Neden Problem?

Kuantum tünelleme kuantum mekaniğinin temel olaylarından biridir.

Klasik fizik açısından bir parçacığın geçememesi gereken enerji bariyerini kuantum mekaniği nedeniyle geçebilmesi mümkündür.

Transistör yapıları atomik ölçeklere yaklaştıkça elektronlar çok ince yalıtkan bariyerlerden tünelleme yapabilir.

Bu durum:

Sızıntı akımı

oluşturabilir.

Transistör kapalı olması gerekirken küçük miktarda elektrik akımı geçebilir.

Milyarlarca transistörde meydana gelen sızıntı toplam güç tüketimini artırabilir.

Bu nedenle yeni malzemeler ve transistör mimarileri geliştirilmektedir.

High-K Metal Gate Nedir?

Transistörlerde gate yalıtım yapısı son derece önemlidir.

Eski teknolojilerde silikon dioksit yaygın olarak kullanılıyordu.

Ancak yalıtkan tabaka çok inceldiğinde kuantum tünelleme sorunları artmaya başladı.

Bu nedenle:

High-K dielectric

malzemeler kullanılmaya başlandı.

High-K malzemeler yüksek dielektrik sabitine sahiptir.

Daha kalın fiziksel yalıtkan tabaka kullanılırken istenen elektriksel özellikler sağlanabilir.

Metal gate teknolojileriyle birlikte modern transistörlerin küçültülmesinde önemli rol oynamıştır.

EUV Litografi Nedir?

EUV:

Extreme Ultraviolet Lithography

yani:

Aşırı Morötesi Litografi

anlamına gelir.

Modern ileri üretim süreçlerinde kullanılan önemli çip üretim teknolojilerinden biridir.

EUV sistemleri yaklaşık:

13,5 nm dalga boyunda

ışık kullanır.

Bu ışık kullanılarak silikon wafer üzerindeki çok küçük devre desenleri oluşturulabilir.

3 nm ve 2 nm sınıfı üretim teknolojilerinde EUV litografi kritik öneme sahiptir.

13,5 nm Işık ile 2 nm Çip Nasıl Üretiliyor?

Bu soru sıkça sorulur.

EUV ışığının dalga boyu yaklaşık 13,5 nm iken süreç ismi 2 nm olabilir.

Ancak litografi doğrudan “ışığın dalga boyu kadar çizgi çizmek” şeklinde çalışmaz.

Modern litografi sistemlerinde:

• Optik sistemler
• Fotorezist teknolojileri
• Hesaplamalı litografi
• Çoklu desenleme
• Mask optimizasyonu

gibi gelişmiş yöntemler kullanılır.

Ayrıca 2 nm süreç adı tek bir fiziksel 2 nm çizgi anlamına gelmez.

Bu nedenle 13,5 nm EUV ışığı kullanılarak 2 nm sınıfı üretim süreçleri gerçekleştirilebilir.

ASML Neden Önemli?

ASML ileri litografi sistemleri geliştiren Hollanda merkezli teknoloji şirketidir.

Özellikle EUV litografi makineleri modern yarı iletken üretiminde kritik öneme sahiptir.

TSMC, Samsung ve Intel gibi yarı iletken üreticileri ileri üretim süreçlerinde ASML’nin litografi sistemlerini kullanabilir.

EUV makineleri dünyanın en karmaşık endüstriyel sistemleri arasında yer alır.

Bir EUV sistemi:

• Lazer sistemleri
• Vakum teknolojisi
• Hassas aynalar
• Plazma üretimi
• Nanometre hassasiyetli hareket sistemleri

gibi çok sayıda ileri mühendislik alanını bir araya getirir.

EUV Makinesi Nasıl Işık Üretiyor?

EUV ışığı üretmek oldukça zordur.

ASML EUV sistemlerinde küçük kalay damlacıkları kullanılabilir.

Kalay damlacıkları vakum ortamında yüksek hızda hareket eder.

Güçlü lazer darbeleri kalay damlacıklarına uygulanır.

Kalay plazma haline gelir.

Plazma yaklaşık 13,5 nm dalga boyunda EUV ışığı yayar.

Oluşan ışık özel çok katmanlı aynalar kullanılarak yönlendirilir.

Normal cam lensler EUV ışığını geçiremediği için klasik optik sistemler kullanılamaz.

EUV Makinelerinde Neden Ayna Kullanılıyor?

EUV ışığı birçok malzeme tarafından kolayca absorbe edilir.

Hava bile EUV ışığını güçlü şekilde absorbe edebilir.

Bu nedenle EUV litografi sistemleri vakum ortamında çalışır.

Normal optik lensler EUV ışığı için uygun değildir.

Bunun yerine özel çok katmanlı aynalar kullanılır.

Bu aynalar son derece yüksek yüzey hassasiyetine sahiptir.

Ayna yüzeyindeki çok küçük kusurlar bile wafer üzerindeki devre desenlerini etkileyebilir.

Bu nedenle EUV optik sistemlerinin üretimi son derece zordur.

Wafer Nedir?

Wafer işlemci üretiminde kullanılan ince ve dairesel yarı iletken plakadır.

Genellikle yüksek saflıkta silikondan üretilir.

Modern çip üretiminde:

300 mm wafer

yaygın olarak kullanılır.

Wafer üzerinde aynı anda çok sayıda işlemci kalıbı oluşturulur.

Bu kalıplara:

Die

denir.

Üretim tamamlandıktan sonra wafer kesilir.

Her die ayrı bir çip olarak paketlenebilir.

Die Nedir?

Die, wafer üzerinde üretilmiş tek bir yarı iletken çip kalıbıdır.

Örneğin bir işlemcinin silikon kısmı bir die olabilir.

Wafer üzerinde yüzlerce die bulunabilir.

Wafer kesildiğinde die parçaları birbirinden ayrılır.

Daha sonra die paketleme işlemine gönderilir.

Modern işlemciler tek bir die kullanmak zorunda değildir.

Birden fazla küçük die bir paket içerisinde birleştirilebilir.

Bu tasarıma:

Chiplet

yaklaşımı denebilir.

Chiplet Nedir?

Chiplet büyük bir işlemciyi tek parça silikon yerine birden fazla küçük çip parçasından oluşturma yöntemidir.

Örneğin işlemcide:

• CPU çekirdekleri
• I/O birimleri
• Cache

farklı chiplet yapılarında bulunabilir.

Küçük die üretmek daha yüksek üretim verimi sağlayabilir.

Ayrıca farklı chipletler farklı üretim teknolojileriyle üretilebilir.

Örneğin CPU çekirdekleri 3 nm süreçte üretilirken I/O birimi daha eski ve ucuz bir üretim sürecinde üretilebilir.

Bu yaklaşım üretim maliyetlerini azaltabilir.

2 nm Çip Üretmek Neden Çok Zor?

İleri yarı iletken üretiminde milyarlarca transistör son derece küçük alanlara yerleştirilir.

Üretim sırasında çok küçük bir partikül bile çipi bozabilir.

Bu nedenle fabrikalarda:

Cleanroom

yani:

Temiz oda

sistemleri kullanılır.

Havadaki partikül miktarı ciddi şekilde kontrol edilir.

Wafer yüzlerce farklı üretim aşamasından geçebilir.

Litografi, aşındırma ve malzeme kaplama işlemleri atomik hassasiyet gerektirebilir.

Bu nedenle 2 nm sınıfı üretim teknolojileri dünyanın en karmaşık üretim süreçleri arasında yer alır.

Yield Nedir?

Yield yarı iletken üretiminde wafer üzerindeki çalışan çip oranını ifade eder.

Türkçede:

Üretim verimi

olarak düşünülebilir.

Örneğin wafer üzerinde:

100 işlemci

bulunduğunu varsayalım.

Bunlardan:

80 tanesi çalışıyorsa

yield yaklaşık:

%80

olabilir.

Yeni üretim teknolojilerinin ilk dönemlerinde yield düşük olabilir.

Üretim süreci geliştirildikçe çalışan çip oranı artabilir.

Yield çip maliyetini doğrudan etkileyen önemli faktörlerden biridir.

2 nm İşlemciler Neden Pahalı Olabilir?

2 nm sınıfı üretim teknolojileri çok pahalı fabrikalar ve üretim ekipmanları gerektirir.

EUV litografi sistemleri yüksek maliyetlidir.

Yeni üretim süreçlerinin araştırma ve geliştirme maliyetleri milyarlarca dolara ulaşabilir.

Ayrıca yeni süreçlerde başlangıç yield değerleri düşük olabilir.

Bir wafer üzerindeki çalışan çip sayısı azaldığında her çalışan çipin maliyeti artar.

Bu nedenle ileri üretim teknolojileri özellikle ilk dönemlerde pahalı olabilir.

1 nm İşlemci Yapılabilir mi?

Yarı iletken üreticileri 2 nm sonrasındaki süreçler üzerinde çalışmaktadır.

1 nm sınıfı süreç isimlerinin gelecekte kullanılması mümkündür.

Ancak burada tekrar önemli bir noktayı hatırlamak gerekir.

1 nm süreç adı transistörün tam olarak 1 nm olduğu anlamına gelmeyebilir.

Sektör yeni isimlendirme sistemlerine geçebilir.

Ayrıca transistörlerin üç boyutlu olarak istiflenmesi ve yeni malzemelerin kullanılması daha önemli hale gelebilir.

Geleceğin işlemcileri yalnızca daha küçük transistörlerden oluşmayabilir.

Angstrom Teknolojisi Nedir?

Angstrom çok küçük bir uzunluk birimidir.

1 angstrom:

0,1 nanometre

anlamına gelir.

Sembolü:

Å

şeklindedir.

Yarı iletken sektöründe bazı üreticiler ileri süreçleri tanımlamak için angstrom tabanlı isimler kullanmaya başlamıştır.

Örneğin:

20A

yaklaşık 2 nm sınıfı bir süreç ismi olarak kullanılabilir.

Ancak burada da süreç adı doğrudan fiziksel transistör ölçüsü anlamına gelmez.

Sonuç

3 nm ve 2 nm işlemci teknolojileri modern yarı iletken üretiminin en ileri üretim süreçleri arasında yer almaktadır.

Ancak günümüzde kullanılan nanometre ifadeleri transistörlerin gerçek fiziksel boyutunu doğrudan göstermez.

3 nm işlemcideki transistörlerin tamamı tam olarak 3 nanometre değildir. Aynı şekilde 2 nm süreçteki transistörlerin bütün parçaları 2 nanometre boyutunda değildir.

Nanometre değerleri günümüzde daha çok üretim teknolojisi nesillerini tanımlayan süreç isimleri olarak kullanılmaktadır.

Yeni üretim süreçleri daha yüksek transistör yoğunluğu, daha düşük güç tüketimi veya daha yüksek performans sağlayabilir.

2 nm sınıfı üretim teknolojilerinde Gate-All-Around ve nanosheet transistör mimarileri önemli hale gelmektedir.

EUV litografi ise bu kadar küçük ve karmaşık devrelerin üretilebilmesi için kullanılan kritik teknolojilerden biridir.

Ancak bir işlemcinin performansını yalnızca nanometre değeri belirlemez. İşlemci mimarisi, IPC, cache yapısı, saat frekansı ve güç limitleri de performansta önemli rol oynar.

Bu nedenle işlemci karşılaştırırken yalnızca “2 nm daha küçüktür, kesin daha hızlıdır” şeklinde değerlendirme yapmak doğru değildir.